广西壮族绝经后妇女雌激素受体-α基因多态性对碱性磷酸酶和骨密度的影响
2019-03-01顾建忠李海陈建海杨洁方晓燕黎飚潘春玲
顾建忠 李海 陈建海 杨洁 方晓燕 黎飚 潘春玲
(右江民族医学院1研究生院,广西 百色 533000;2基础医学院)
社会老年化是全球性难题,近年来中国老年化逐年加快,伴随是老年性疾病日益严重,绝经后骨质疏松(PMOP)也称为Ⅰ型骨质疏松,其发病率最高且临床症状最重。绝经妇女,卵巢功能下降,雌激素分泌减少,引起雌激素减少所致的骨质流失,引起PMOP〔1,2〕。但临床上也发现同是绝经妇女在同样的雌激素水平的情况下,也有不出现骨质疏松的情况。这可能是雌激素受体(ER)的问题〔3,4〕,不同ER基因型是否会影响到雌激素功能的发挥,这与遗传因素有关。本文探讨ER-α基因多态性及不同基因型与骨代谢密切相关的碱性磷酸酶(ALP)和骨密度(BMD)的相关性,寻找PMOP的绝经妇女ER-α基因的易感基因,做好提前防治,减轻这种疾病所致社会和家庭负担。
1 对象和方法
1.1研究对象 广西壮族绝经妇女(祖宗三代为纯广西壮族),并剔除心肝肾等器官疾病且无骨方面疾病。半年内无服用激素之类对骨代谢有影响的药物。612例广西壮族绝经妇女(40~80岁)。
1.2BMD的检测 使用德国制造骨密度仪(Quantitative Ultrasound Bone Densitometry,QUS)测量受试者右侧跟骨的骨密度(BMD),超声跟骨BMD仪是目前应用范围最广、受试对象最容易接受无损害设备。由同一特训、熟练的BMD度仪操作人员测定。 生化试剂盒法测定血清ALP水平。
1.3ER基因多态性检测
1.3.1引物设计与合成 引物设计参考有关文献进行〔3〕,上游引物:5′-CTGCCACCCTATCTGTATCTTTTCCTATTCTCC-3′,下游引物:5′-TCTTTCTCTGCCACCCTGGCGTCGATTATCTGA-3′。扩增样本的ER基因第1内含子及第2外显子,产物为1.3 kb片段。
1.3.2提取DNA模板 用碘化钠法。取100 μl抗凝全血加入双蒸水无菌100 μl,并摇混匀,加NaI (6 mol/L)200 μl震荡30 s,再加等体异戊醇/氯仿(1∶24)震荡30 s,离心分离上清液,在上清液里加异丙醇混(1∶0.6)涡旋混匀,4℃放置15 min,离心并取沉淀物,再用70%乙醇洗涤沉淀物1次,晾干沉淀物并溶于Tris-Hcl+EDTA溶液中,DNA提取物用紫外分光光度计定量,放置-20℃低温冰箱待测。
1.3.3PCR扩增 内含10倍缓冲液200 μmol/L和dNTPs200 μmol/L的反应体系为50 μl,0.4 μmol/L的引物,0.1 μg的模板DNA。把反应体、引物和DNA模板一起置于日本产热循环仪(Bio-Rad型)中,经95℃预变性5 min后加入3 U 的TaqDNA聚合酶。反复32次循环,再94℃变性30 s,61℃退火60 s,再在72℃条件下延伸90 s,最后一次循环后,再经72℃10 min最后延伸。取其10 μl产物经凝胶电泳仪进行电泳,染色(用溴乙啶)后,在紫外灯下检测结果和特异性。
1.3.4酶切扩增物 取限切酶PvuⅡ10 U,限切酶XbaⅠ20 U和扩增产物10 μl共置于37℃酶切3 h。反应最终产物经过2%琼脂糖凝胶电泳,溴乙啶染色30 min,DNA分子量Marker为参考,电泳结果在紫外灯下观察。
1.4统计学处理 应用SSPS18.0软件进行方差分析、t及χ2检验。
2 结 果
2.1ER-α 基因型分析 使用PvuⅡ酶切可区分出3种基因型:PP 型(1.3 kb大小的1条带);Pp型(1.3 kb,860 bp,460 bp 大小的3条带),pp型(860 bp,550 bp;460 bp大小的3条带),见图1。使用XbaⅠ进行酶切可以区分出3个基因型:XX型(1.3 kb大小的1条带),Xx 型(1.3 kb,900 bp,380 bp大小3条带),xx 型(900 bp,650,380 bp大小3条带),见图2。
图1 ER-α基因PvuⅡ多态性电泳图
图2 ER-α基因XbaⅠ多态性电泳图
2.2ER-α基因PvuⅡ多态性与血清ALP测定结果 广西壮族绝经妇女各ER-α基因PvuⅡ酶切基因组的血清ALP水平随着年龄增大逐渐升高,60岁之前的ER-α基因PvuⅡ酶切基因5个基因(PP,pp,Pp,P,p)在同一个年龄组的血清ALP水平无明显差异(P>0.05),而60岁之后的ER-α基因PvuⅡ酶切基因的P基因在同一年龄组与其他4个基因组(PP,pp,Pp,p)比较,血清ALP水平明显升高(P<0.05),见表1。
表1 ER-α基因PvuⅡ多态性与ALP测定结果
与其他4个基因同一年龄组比较:1)P<0.05,下表同
2.3ER-α基因PvuⅡ多态性与跟骨超声BMD测定结果 广西壮族绝经妇女各个ER-α基因PvuⅡ酶切基因组的右跟骨BMD随着年龄增大BMD逐渐减小,60岁之前的ER-α基因PvuⅡ酶切基因5个基因各个年龄组的BMD没有明显差异(P>0.05),而60岁之后的ER-α基因PvuⅡ酶切基因的P基因与同一年龄组其他4个基因组比较,BMD明显降低(P<0.05),见表2。
表2 ER-α基因PvuⅡ多态性与BMD测定结果
2.4ER-α基因XbaⅠ多态性与ALP测定结果 广西壮族绝经妇女各个ER-α基因XbaⅠ酶切基因组的血清ALP水平随着年龄增大逐渐升高,65岁之前的ER-α基因XbaⅠ酶切基因5个基因(XX,xx,Xx,X,x),各个年龄组的ALP水平没有明显差异(P>0.05),而65岁之后的ER-α基因XbaⅠ酶切基因的Xx基因同一年龄组与其他4个基因组(XX,xx,X,x)比较,ALP水平明显降低(P<0.05),见表3。
表3 ER-α基因XbaⅠ多态性与ALP测定结果
2.5ER-α基因XbaⅠ多态性与BMD测定结果 广西壮族绝经妇女各ER-α基因XbaⅠ酶切基因组的右跟骨BMD随着年龄增大BMD逐渐减小,65岁之前的ER-α基因XbaⅠ酶切基因,5个基因(XX,xx,Xx,X,x),各个年龄组的BMD没有明显差异(P>0.05),而65岁之后的ER-α基因XbaⅠ酶切基因的Xx基因同一年龄组其他4个基因组(XX,xx,X,x)比较,BMD明显提高(P<0.05),见表4。
表4 ER-α基因XbaⅠ多态性与BMD测定结果
3 讨 论
PMOP是老年性骨质疏松中最常见、临床症状最严重的的一种。研究表明绝经后卵巢功能退化,合成和分泌内源性雌二醇水平下降〔5〕。但有些绝经女性骨质疏松的程度与内源性雌二醇水平下降不呈正比。这可能为ER敏感性问题,导致同一内源性雌二醇水平,表现出不同生理功能效应——骨质流失不同。而基因多态性与家族遗传有关〔6~8〕。
本研究结果说明ER-α的PvuⅡ酶切基因对绝经妇女早期的血清ALP水平和BMD没有明显影响,而绝经晚期ER-α的PvuⅡ酶切的P等位基因妇女的血清ALP水平升高,说明骨代谢功能旺盛,成骨细胞功能下降,破骨细胞功能亢进,骨质流失加快,BMD降低。因为ALP是骨代谢最敏感指标〔9,10〕,所以P等位基因妇女更加容易患PMOP,应该提前防治。
本研究结果表明ER-α的XbaⅠ酶切基因对绝经妇女早期的ALP水平和BMD没有明显影响,而绝经晚期ER-α的XbaⅠ酶切的Xx等位基因妇女的ALP水平降低,说明骨代谢相对正常,成骨细胞功能和破骨细胞功能相对平衡,骨质流失得以抑制,BMD相对较高。Xx等位基因妇女绝经妇女不易患PMOP。
通过普查分析广西壮族妇女绝经ER基因多态性与ALP水平和BMD大小的关系,找出导致ALP水平升高和BMD下降的ER基因,对易感人群提前防治,可以减少PMOP发病或减轻患病程度。